多光子励起顕微鏡による痛みのゲートコントロール説の遺伝子改変マウスでの実証

• 研究課題/領域番号: 23659322
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 疼痛学
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 伊藤 誠二 関西医科大学, 医学部, 教授 (80201325)
• 研究分担者: 松村 伸治 関西医科大学, 医学部, 講師 (70276393) ; 西田 和彦 関西医科大学, 医学部, 助教 (80448026)
• 連携研究者: 中塚 映政 関西医療大学, 保健医療学部, 教授 (30380752)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 多光子励起顕微鏡 / 脊髄後角 / 一次求心性線維 / ゲートコントロール説 / in vivoイメージング / トランスジェニックマウス / 痛覚 / 神経回路網 / 脊髄 / 一時求心性線維 / in vivo イメージング / グルタミン酸受容体 / Ca応答 / レポーターマウス / 刺激応答 / 遺伝子改変マウス / 炎症モデル

研究概要

さまざまな皮膚感覚は脊髄後角で選抜され、侵害的な刺激は大脳皮質で痛覚として認識される。本研究では、脊髄後角における痛覚の選別機構を明らかにするために、神経回路網を蛍光可視化できる遺伝子改変マウスと多光子励起顕微鏡を用いて、長時間変化を追跡できるin vivoイメージング系を確立した。ホルマリンによる炎症性疼痛モデルで、30分後から4時間まで脊髄後角で神経線維の蛍光強度やプンクタの増加をin vivoで検出した。さらに、Ca2+センサー蛍光タンパクを発現させたトランスジェニックマウスで機械刺激、熱刺激、触覚刺激に応答する脊髄後角ニューロンの解析を行い、刺激応答曲線を作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of Nax sodium channel in peripheral nerve regeneration via lactate signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Unezaki, S., Katano, T., Hiyama, T.Y., Nguyen, H. T., Yoshii, S., Noda, M., and Ito, S.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 5 ページ: 720-729
  • DOI: 10.1111/ejn.12436
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The action site of the synthetic kainoid (2S,3R,4R)-3-carboxymethyl-4-(4-methylp henylthio) pyrrolidine-2-carboxylic acid (PSPA-4), an analogue of Japanese mushroom poison acromelic acid, for allodynia (tactile pain) (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki S, Minami T, Mizuma H, Kanazawa, M, Doi H, Matsumura S, Lu J, Onoe H, Furuta K, Suzuki M and Ito S
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: (in press) 号: 1-3 ページ: 120-127
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.10.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of acetylcholine distribution in central nervous system tissue sections by tandem imaging mass spectrometry. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugiura Y, Zaima N, Setou M, Ito S, Yao I.
  • 雑誌名: Anal Bioanal Chem. 巻: 403 号: 7 ページ: 1851-1861
  • DOI: 10.1007/s00216-012-5988-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of NIPSNAP1 as a nocistatin-interacting protein involving pain transmission. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okuda-Ashitaka E, Minami T, Tsubouchi S, Kiyonari H, Iwamatsu A, Noda T, Handa H and Ito S
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 号: 13 ページ: 10403-10413
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.271866
  • 査読あり
• [雑誌論文] ニューロペプチド―update 痛み ノシセプチンとノシスタチン (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦高恵美子, 伊藤誠二
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 30 ページ: 148-151
• [雑誌論文] 痛みの可塑性と慢性化 特集痛みとしびれのサイエンス―基礎と臨床 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤誠二, 下條正仁, 松村伸治
  • 雑誌名: 脊椎脊髄ジャーナル 巻: 24 ページ: 341-347
• [雑誌論文] Role of Neph2 in pontine nuclei formation in the developing hindbrain (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nishida, K.Nakayama, S.Yoshimura, F.Murakami
  • 雑誌名: Mol Cell Neurosci 巻: 46 号: 3 ページ: 662-670
  • DOI: 10.1016/j.mcn.2011.01.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid S-nitrosylation of actin by NO-generating donors and in inflammatory pain model mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lu J, Katano T, Uta D, Furue H and ItoS
  • 雑誌名: Mol Pain7 巻: 101(1-13) ページ: 101-101
  • DOI: 10.1186/1744-8069-7-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of an acromelic acid A analog-based 11C-labeled PET tracer for exploration of the site of action of acromelic acid A in allodynia induction. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa M, Furuta K, Doi H, Mori T, Minami T and Ito S
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem Lett 巻: 21 号: 7 ページ: 2017-2020
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2011.02.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of spinal phosphorylation cascade of Tyr1472-NR2B, Thr286-CaMKII, and Ser831-GluR1 in neuropathic pain (2011)
  • 著者名/発表者名: Katano, T.; Nakazawa, T.; Nakatsuka, T., et al
  • 雑誌名: Neuropharmacology 巻: 60(4) 号: 4 ページ: 609-616
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2010.12.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] 痛みの可塑性と慢性化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤誠二、下條正仁、松村伸治
  • 雑誌名: 脊椎脊髄ジャーナル 巻: 24 ページ: 341-347
• [学会発表] Bifurcate roles of nitric oxide (NO) in neuropathic pain (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, S
  • 学会等名: The 44th NIPS International Symposium and The 5th Asian Pain Symposium
  • 発表場所: Okazaki
  • 招待講演
• [学会発表] Three-dimensional distribution of sensory stimulation-evoked neuronal activity of spinal dorsal horn neurons analyzed by in vivo calcium imaging. In vivo カルシウムイメージングによる脊髄後角ニューロンの神経活動の三次元分布の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田和彦, 松村伸治, 伊藤誠二
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会合同大会
  • 発表場所: 京都(国立京都国際会館)
• [学会発表] Three-dimensional distribution of sensory stimulation-evoked neuronal activity of spinal dorsal horn neurons analyzed by in vivo calcium imaging. In vivo カルシウムイメージングによる脊髄後角ニューロンの神経活動の三次元分布の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田和彦、松村伸治、伊藤誠二
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学会大会・第23回日本神経回路学会大会合同大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市）
• [学会発表] Bifurcate roles of nitric oxide (NO) in neuropathic pain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, S.
  • 学会等名: The 44th NIPS International Symposium and The 5th Asian Pain Symposium
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of postherpetic neuralgia in mice with knock-in mutation of NMDA receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Sasaki, A., Unezaki, S., Andoh, T., Matsumura, S., Katano, T., Nishio, N., Nakatsuka, T., Kuraishi, Y. and Minami, T
  • 学会等名: 14th World Congress on Pain
  • 発表場所: Milano
• [学会発表] Characterization of postherpetic neuralgia in mice with knock-in mutation of NMDA receptor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, S.
  • 学会等名: 14th World Congress on Pain
  • 発表場所: Milano, Italy
• [学会発表] Mechanism of maintenance of neuropathic pain in the spinal cord, as a model of neural plasticity (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, S
  • 学会等名: The 6th International Conference of Neurons and Brain Diseases in Toyama
  • 発表場所: Toyama
  • 年月日: 2011-08-03
  • 招待講演
• [学会発表] Blockade by prostaglandin E2 of microglial migration in the spinal cord after nerve injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, S
  • 学会等名: The 4th Asian Pain
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 2011-05-16
  • 招待講演
• [学会発表] Blockade by prostaglandin E2 of microglial migration in the spinal cord after nerve injury. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, S
  • 学会等名: The 4th Asian Pain(招待講演)
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Mechanism of maintenance of neuropathic pain in the spinal cord, as a model of neural plasticity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, S
  • 学会等名: The 6th International Conference of Neurons and Brain Diseases in Toyama
  • 発表場所: NA Crowne Plaza Hotel, Toyama
• [図書] Chapter 5 : Multifunctional Roles of Nitric Oxide (NO) in Neurons. Studies on Pediatric Disorders (Oxidative Stress in Applied Basic Research and Clinical Practice) (2014)
  • 著者名/発表者名: Katano T., Ito, S
  • 出版者: Human Press(Springer) (in press)
• [図書] DOJIN BIOSCIENCE SERIES 分子脳科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西田和彦, 伊藤誠二
  • 出版者: 化学同人 (in press)
• [図書] Nociceptin Opioid (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda-Ashitaka, E., Ito, S
  • 出版者: Academic Press (in press)
• [図書] Studies on Pediatric Disorders (Oxidative Stress in Applied Basic Research and Clinical Practice) (2014)
  • 著者名/発表者名: Katano, T. Ito, S.
  • 総ページ数: 494
  • 出版者: Human Press
• [図書] Nociceptin Opioid (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda-Ashitaka, E., Ito, S.
  • 出版者: Academic Press
• [図書] DOJIN BIOSCIENCE SERIES 分子脳科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西田和彦、伊藤誠二
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www3.kmu.ac.jp/medchem/index.html
• [備考] 関西医科大学 医化学講座
  • URL: http://www3.kmu.ac.jp/medchem/index.html
• [備考] http://www3.kmu.ac.jp/medchem/index.html
• [備考]
  • URL: http://www3.kmu.ac.jp/medchem/index.html